Основные механические характеристики материалов.

Основные механические характеристики материала определяются при испытании образцов материала.

Рассмотрим цилиндр, находящийся под действием растягивающей силы .

Под действием силы в материале возникают напряжения , величина которых будет определяться по формуле

,

где - площадь поперечного сечения образца материала.

Постепенно будем увеличивать нагрузку . В результате образец будет деформироваться (растягиваться).

Для большинства материалов зависимость между напряжениями и деформациями выглядит следующим образом.

Данная зависимость имеет следующие характерные точки:

Предел пропорциональности ‑ максимальное напряжение, при котором имеет место линейная зависимость между напряжением и деформацией ;

Предел упругости ‑ наибольшее напряжение, до. которого материал не получает пластических (остаточных) деформаций;

Предел текучести ‑ напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки.

Предел прочности ‑ наибольшее напряжение, предшествовавшее разрушению образца.

К основным характеристикам материалов также относятся:

Модуль упругости Е - отношение нормального напряжения (в пределах ) к соответствующей относительной продольной деформации .

Твердость - свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела.

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения):

Метод Бринелля ‑ твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB.

Метод Роквелла - твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу обозначается HRC.

Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HV.